JPH0742468A - 削井作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボーリング作業のような垂直な深い穴を掘削
する削井作業に適し、且つ、削井作業位置の変更、移動
が簡単で機動性に富んだ削井作業車を得る。 【構成】 走行可能な車両１ａ，１ｂと、この車両の車
体１ｂ上に旋回台２を介して起伏、伸縮等が自在に配設
されたブーム３と、ブーム３の先端に取り付けられたリ
ーダーフレーム２０と、このリーダーフレーム２０に沿
って垂直方向に摺動自在に設けられる長尺状の掘削装置
３０とから削井作業車が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体上に起伏、伸縮等
が自在に配設されたブームの先端部から垂直に削井装置
を吊下げ、この削井装置により井戸等の掘削を行う削井
作業車に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体上に起伏、伸縮等が自在に配設され
たブームの先端にドリル、オーガ等の掘削手段を取り付
け、ドリル、オーガ等により地面の掘削を行うようにな
った掘削作業車（穴掘作業車）は従来から知られてい
る。この作業車では、ブームの先端にドリル、オーガ等
を揺動自在に取り付け、ドリル、オーガ等を垂直に吊下
げた状態で回転させながらブームの起伏および伸縮作動
を制御してこれを地中に押し込み、垂直方向に穴を掘削
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
ドリル、オーガ等は、それ自体の長さとほぼ同じ深さの
穴を掘削できるだけであり、温泉、井戸等のような垂直
に深い穴を掘削する作業（例えば、ボーリング作業）に
は適していないという問題があった。また、上記作業車
の場合には、ブームの先端にドリル、オーガ等が直接取
り付けられているため、これらを掘削に応じて垂直に地
中に押し込むためには、ブームの起伏および伸縮作動を
同時に制御してブーム先端を垂直に移動させる必要があ
り、この作動制御が難しいという問題があった。

【０００４】なお、温泉、井戸等の掘削のように垂直に
深い穴を掘削する作業、すなわち、ボーリング作業等の
ような削井作業は、従来においては、削井作業現場にま
ず櫓を組み、この櫓の先端から掘削手段を吊下げ、この
掘削手段を掘削に応じて降下させて削井作業を行うよう
になっていた。この場合には、垂直に深い穴を掘削する
ことができるが、削井位置を変更するには、その都度、
櫓の組立を行う必要があり、機動性に劣るという問題が
ある。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
ボーリング作業のような垂直な深い穴を掘削する削井作
業に適しており、且つ、削井作業位置の変更、移動が簡
単で機動性に富んだ削井作業車を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係る削井作業車は、走行可能な車両の車両
の車体上に起伏、伸縮等が自在にブームを取り付け、こ
のブームの先端に取り付けられたリーダーフレームに沿
って掘削装置が摺動するように構成される。

【０００７】

【作用】このような構成の削井作業車を用いるときに
は、車両を走行させることにより、削井作業現場まで、
また現場において、迅速に且つ比較的自由に移動するこ
とができ、機動性に富む。さらに、車両を停止させた状
態でも、ブームを旋回、起伏、伸縮作動させることによ
り、車両の周囲の広い範囲において削井位置を簡単に変
更することができる。そして、削井作業現場において
は、ブームの先端に取り付けられたリーダーフレームに
沿って摺動するように設けられた掘削装置を、その掘削
に応じて降下させれば、垂直で且つ深い井戸等の掘削作
業（ボーリング作業）を簡単に行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明に係る削井作業車を図１に
示している。この削井作業車は、キャビン１ａを有した
車体１ｂの上に水平旋回自在な旋回台２を取り付けると
ともに、この旋回台２に起伏自在に伸縮ブーム３を取り
付け、伸縮ブーム３の先端に削井装置Ｄを吊下げて構成
される。

【０００９】伸縮ブーム３は、旋回台２に起伏自在に取
り付けられた基端ブーム３ａと、基端ブーム３ａに対し
て入れ子式に伸縮自在に取り付けられた先端ブーム３ｂ
とから構成され、起伏シリンダ４により起伏作動がなさ
れ、内蔵の伸縮シリンダ（図示せず）により伸縮作動が
なされる。車体１ｂの前後左右４箇所に、作業時に車体
１ｂを支持するアウトリガ８が取り付けられている。キ
ャビン１ａの後側に作業者用シート６が設けられるとと
もに、このシート６に対向して操作レバー７が設けられ
ており、作業者はシート６に座って操作レバー７を操作
し、各種操作、例えば、旋回台２の旋回操作、伸縮ブー
ム３の起伏および伸縮操作、後述するウインチの作動操
作等を行う。なお、その作動操作は、作業者Ｍが地上に
おいてリモートコントロール装置９０を操作することに
よっても行うことができるようになっている。

【００１０】基端ブーム３ａの上側面にはメインウイン
チ１０およびサブウインチ１５が配接されている。これ
らのドラム１１，１６から繰り出されるメインおよびサ
ブワイヤ１２，１７は、先端ブーム３ｂの先端に固設さ
れたブームヘッド５に回転自在に取り付けられたシーブ
５ａ〜５ｄに図示のように掛け回されて垂下する。

【００１１】メインワイヤ１２は削井装置Ｄの上端の動
シーブ３２ａに掛け回されるとともに先端がブームヘッ
ド５に取り付けられた吊下げヘッド２１に係止される。
このため、メインウインチ１０の駆動を制御してメイン
ドラム１１からのメインワイヤ１２の繰り出しを制御す
れば、削井装置Ｄを構成する掘削装置３０の上昇、降下
制御を行うことができる。なお、基端ブーム３ａの上に
はメインワイヤ１２の張力を検出する張力検出機構６０
が配設されているが、これについての説明は省力する。
サブワイヤ１７は先端にフック１８を有してブームヘッ
ド５から垂下され、各種の機材の吊上げ作業に用いられ
る。

【００１２】削井装置Ｄは、上述のようにメインワイヤ
１２により垂直に吊下げ支持される掘削装置３０と、こ
の掘削装置３０をガイドするリーダーフレーム２０とか
ら構成される。ブーム３の先端部から吊下げられた削井
装置Ｄの上部を拡大して図４に示しており、この図を併
用して説明する。なお、図１は正面から見た図である
が、図４は背面図である。

【００１３】リーダーフレーム２０は、ブームヘッド５
にピン２１ａにより枢支されて支持された吊下げヘッド
２１と、この吊下げヘッド２１に旋回自在に連結された
連結部２２ａを有したフレームヘッド２２と、フレーム
ヘッド２２に一体に連結されるとともに垂直に下方に延
びた第１フレーム２３と、第１フレーム２３に着脱自在
に連結された第２フレーム２５と、第２フレーム２５に
着脱自在に連結された第３フレーム２６とから構成され
る。連結部２２ａは中空に形成されており、メインワイ
ヤ１２は連結部２２ａの中空空間２２ｂ内を通って下方
に延び、動シーブ３２ａに掛け回されて上方に延びると
ともにこの中空空間内を再び通って吊下げヘッド２１に
係止される。

【００１４】このように吊下げヘッド２１に対してフレ
ームヘッド２２が水平旋回自在であるが、任意の旋回位
置でフレームヘッド２２を位置決め保持する旋回位置決
め機構７０がフレームヘッド２２に設けられている。こ
の旋回位置決め機構７０は、図５にも示すように、一端
７１ａがフレームヘッド２２に枢支されたレバー７１
と、レバー７１の中間に設けられて上方に突出するロッ
クピン７２と、レバー７１を上方に引っ張る引っ張りバ
ネ７４と、レバー７１の他端７１ｂに結び付けられて下
方に垂れ下がるロック解除ロープ７３とから構成され
る。なお、ロック解除ロープ７３の下端には取っ手７３
ａが取り付けられ、途中にロープ７３をガイドするガイ
ド７５が設けられている。

【００１５】一方、吊下げヘッド２１は、ブームヘッド
５に枢支された上部ヘッドと、この上部ヘッドに枢支さ
れた下部ヘッド２１ａからなり、下部ヘッド２１ａのフ
ランジ面には円周上等間隔で複数の位置決め孔２１ｂが
形成されている。上記旋回位置決め機構７０のロックピ
ン７２はこの位置決め孔２１ｂと対向し、引っ張りバネ
７４によりレバー７１が引き上げられると、ロックピン
７２が位置決め孔２１ｂ内に突入する。これにより、吊
下げヘッド２１に対してフレームヘッド２２の旋回が阻
止されてロック保持される。

【００１６】ここで、取っ手７３ａをもってロック解除
ロープ７３を引き下げると、レバー７１が下方に引き下
げられ、ロックピン７２が位置決め孔２１ｂから抜け出
す。この状態ではフレームヘッド２２（およびこれに連
結された第１〜第３フレーム２３，２５，２６）は吊下
げヘッド２１に対して旋回自在であり、任意の位置に旋
回させることができる。そして、所望の位置まで旋回さ
せた後、ロック解除ロープ７３の引き下げを解放すれ
ば、引っ張りバネ７４によりレバー７１は引き上げら
れ、ロックピン７２はこの旋回位置で対応する位置決め
孔２１ｂ内に突入してこの旋回位置でフレームヘッド２
２をロック保持する。

【００１７】第１〜第３フレーム２３，２５，２６は図
２に示すように、それぞれ矩形断面の中空柱状の本体部
の一側面（掘削装置３０に対向する側面）の両側稜に、
上下に延びる中空パイプからなるガイドレール２３ａ，
２５ａ，２６ａを接合して構成されている。これら本体
部およびガイドレールはそれぞれ同一断面形状であり、
第１〜第３フレーム２３，２５，２６が連結された状態
で、垂直に延びる一本のガイドフレームが形成されるよ
うになっている。

【００１８】リーダーフレーム２０において、吊下げヘ
ッド２１、フレームヘッド２２および第１フレーム２３
は図示のように連結されてブームヘッド５に取り付けら
れたまま使用され、車体１ｂの上に格納される。しかし
ながら、第２および第３フレーム２５，２６は、作業の
際に図示のように組み立てられて使用される。このた
め、例えば図２に示すように、第１フレーム２３の下部
には連結孔２３ｂが形成され、第２フレーム２５の上部
には連結孔２５ｃを有した連結突起２５ｂが設けられ、
第２フレーム２５のガイドレール２５ａの上部にも連結
突起２５ｄが設けられている。なお、第１フレーム２３
の下部に格納用シーブ２４が取り付けられている。

【００１９】第１フレーム２３に第２フレーム２５を連
結させるときには、連結突起２５ｂを第１フレーム２３
の本体内に嵌入させるとともに連結突起２５ｄを第１フ
レーム２３のガイドレール２３ａ内に嵌入させ、この状
態で、両連結孔２３ｂ，２５ｃを貫通させて連結ボルト
２８を差込み、これをナット２９で締め付ける。このよ
うにして第１フレーム２３に第２フレーム２５を連結さ
せると、ブーム３を起仰、伸長させてこれらを持ち上
げ、次いで、同様にして第２フレーム２５の下部に第３
フレーム２６を連結する。なお、このように連結された
後、第３フレーム２６の下部が接地して使用されるた
め、第３フレーム２６の下端には接地板２６ｂが取り付
けられている。

【００２０】掘削装置３０は、ガイドレール２３ａ，２
５ａ，２６ａに対して上下に移動自在に取り付けられた
第１〜第３支持ガイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃによりリ
ーダーフレーム２０に沿って上下に移動自在に支持され
る。例えば、第１支持ガイド３１ａは、図２（Ｂ）に示
すように、ガイドレール２３ａを挟むようにして取り付
けられ、ガイドレール２３ａ上を移動自在である。

【００２１】第１支持ガイド３１ａには、パワースイベ
ル３３がピン３３ａにより枢支されて取り付けられ、こ
のパワースイベル３３の上にこれに対して水平旋回自在
に連結された支持部材３２が取り付けられており、この
支持部材３２に動シーブ３２ａが回転自在に取り付けら
れている。このため、フレームヘッド２２とともに第１
フレーム２３が旋回されるときには、これらとともに第
１支持ガイド３１ａがパワースイベル３３の垂直中心軸
を中心として旋回される。このとき、第１支持ガイド３
１ａとともにパワースイベル３３も旋回されるが、支持
部材３２はそのまま保持される。

【００２２】パワースイベル３３は、油圧モータと減速
機から構成され、この油圧モータに駆動用油圧を供給す
るための油圧ホース、チューブ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ
が図示されたようにパワースイベル３３に繋がってい
る。なお、この油圧は車体１ｂ内に配設された油圧パワ
ーユニット（図示せず）から供給される。

【００２３】パワースイベル３３の下には連結チューブ
３４を介してエアスイベル３５が連結されている。エア
スイベル３５は第２支持ガイド３１ｂを介してリーダー
フレーム２０により支持される。なお、この第２支持ガ
イド３１ｂに対してエアスイベル３５は回転自在に支持
されている。このため、フレームヘッド２２とともに第
２フレーム２５が旋回されるときには、これらと一緒に
第２支持ガイド３１ｂがエアスイベル３５の垂直中心軸
を中心として旋回する。

【００２４】エアスイベル３５は、エアホース、チュー
ブ５４ａ，５４ｂ，５４ｃを介してリューブリケータ５
２に繋がり、さらに、リューブリケータ５２からエアホ
ース５１を介してエアコンプレッサ５０に繋がる。この
ため、エアコンプレッサ５０から供給される圧縮エア
は、リューブリケータ５２に送られて潤滑用の油が霧状
に混入された後、エアスイベル３５に供給される。な
お、リューブリケータ５２には、この圧縮エアの供給を
オン・オフ制御するオン・オフバルブが設けられてお
り、このオン・オフバルブの作動をリモートコントロー
ル制御するための作動装置５３がリューブリケータ５２
の上に配設されている。

【００２５】エアスイベル３５の下部には掘削により生
じるスライム（土砂と油とが混合したもの）を外部に排
出する排出口３６を有し、下端にパイプＰがテーパネジ
等によりネジ結合されて取り付けられている。このパイ
プＰは中間部において第３支持ガイド３１ｃにより回転
自在に支持されている。

【００２６】エアスイベル３５の内部からパイプＰの内
部を通って下方に連結ロッド３８が延びており、この連
結ロッド３８の下端には、図３に示すように、エアハン
マ掘削装置Ｂが取り付けられている。連結ロッド３８は
エアスイベル３５に供給された圧縮エアをエアハンマ掘
削装置Ｂに導く通路を有しており、この圧縮エアにより
エアハンマ掘削装置Ｂが駆動される。また、パワースイ
ベル３３の駆動軸が連結チューブ３４内を延びて連結ロ
ッドに連結されており、パワースイベル３３により連結
ロッドを介してエアハンマ掘削装置Ｂ全体が回転駆動さ
れるようになっている。

【００２７】エアハンマ掘削装置Ｂは、図３に示すよう
に、エアハンマ機構４０と、このエアハンマ機構４０に
より上下動されるハンマロッド４１と、このハンマロッ
ド４１の下端に連結された掘削ビット４２とから構成さ
れる。エアハンマ機構４０は圧縮エアによりハンマロッ
ド４１を介して掘削ビット４２を上下に連続的に振動さ
せる。掘削ビット４２の下面には複数の突起４２ａが設
けられており、掘削ビット４２の上下動により突起４２
ａが地面に連続して衝突し、打撃振動を与えて地面を破
砕する。この時、同時にパワースイベル３３によりエア
ハンマ装置Ｂ全体が緩やかに回転されており、突起４２
ａの衝突する位置がこの回転に応じて変化し、地面が円
筒状に徐々に掘削される。

【００２８】エアハンマ機構４０に供給されて掘削ビッ
ト４２を上下動させた後のエアは、掘削ビット４２の下
面に吹き付けられ、掘削ビット４２の側面の凹部４２ｂ
を通ってエアハンマ機構４０および連結ロッド３８の外
周面とパイプＰの内周面とに囲まれた空間内を上方に流
れ、排出口３６から外部に流出する。このとき、圧縮エ
アに混入された潤滑油が突起４２ａと地面との衝突部の
潤滑作用を行うとともに掘削土砂に混入してスライムを
形成し粉砕された土砂が粉塵となって飛散するのを防止
する。このスライムは、圧縮エアとともに排出口３６か
ら外部に排出される。

【００２９】なお、掘削ビット４２は径方向に拡大縮小
可能（折り畳み可能）に構成されており、パワースイベ
ル３３により掘削ビット４２が掘削方向に回転されると
きには拡大して図３の状態となり、パイプＰの外径より
若干大きな穴を掘削する。掘削完了時には、パワースイ
ベル３３により掘削ビット４２を逆回転させると、これ
が折り畳まれて径方向に縮小され、その外径がパイプＰ
の内径より小さくなる。そこで、パイプＰとエアスイベ
ル３５とのネジ結合を外した後、掘削装置３０全体を引
き上げれば、パイプＰのみを地中に残して掘削装置３０
を取り外すことができる。これにより、パイプＰが垂直
に埋設された形で井戸の掘削を行うことができる。

【００３０】このようにして井戸の掘削を行う場合に、
削井装置Ｄによる削井位置の設定は、旋回台２の旋回作
動、伸縮ブーム３の起伏および伸縮作動を制御すること
により、この削井作業車の所定範囲内において任意に設
定することができ、削井位置の設定、変更が容易であ
る。

【００３１】また、削井装置Ｄを車体１ｂの上に格納し
た上、作業車を走行させれば、離れた削井位置に移動す
ることも容易であり、機動性に富む。このため、削井装
置Ｄは車体１ｂの上に格納可能となっており、これにつ
いて図６および図７を参照して説明する。なお、図６は
格納開始時の状態を示し、図７は格納状態（車両走行が
可能な状態）を示す。

【００３２】削井装置Ｄを格納するには、まず、リーダ
ーフレーム２０における第２および第３フレーム２５，
２６を取外し、且つメインウインチ１０によりメインワ
イヤ１２を巻取って掘削装置３０を吊下げヘッド２１の
近傍まで引き上げる。これと前後して先端ブーム３ｂを
エンドまで縮小させる。次に、サブウインチ１５を駆動
してドラム１６に巻取られたサブワイヤ１７を繰り出
し、ブームヘッド５のシーブ５ｃから垂下するサブワイ
ヤ１７を、図６に示すように、第１ブーム２３の下端の
格納用シーブ２４に掛け回すとともに旋回台２の係止部
材２ａにサブワイヤ１７の先端フック１８を引っかけ
る。

【００３３】そして、サブウインチ１５を駆動してドラ
ム１６にサブワイヤ１７を巻取る（矢印Ｂ）と、削井装
置Ｄ全体がブームヘッド５との枢支ピン２１ａを中心と
して旋回台２の方に（矢印Ｃの方向に）回動する。この
サブウインチ１５による巻取りと並行して、伸縮ブーム
３を倒伏作動（矢印Ａ方向の作動）させる。このような
作動を行わせることにより、最終的に図７に示すよう
に、削井装置Ｄを横にして車体１ｂの上に載置させると
ともに、伸縮ブーム３を倒伏させた状態で格納させるこ
とができる。この後、アウトリガ８を引き上げれば、こ
の削井作業車は走行可能な状態となる。なお、図７のよ
うに格納した状態から上記と逆の作動を行わせれば、削
井装置を作業状態にすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走行可能な車両の車両の車体上に起伏、伸縮等が自在に
ブームを取り付け、ブームの先端に取り付けられたリー
ダーフレームによって、掘削装置を垂直に摺動自在に支
持して削井作業車が構成されている。このため、この削
井作業車を用いると、車両を走行させることにより、削
井作業現場まで、また現場において、迅速に且つ比較的
自由に移動することができ、機動性に富む削井作業車を
得ることができる。さらに、車両を停止させた状態で
も、ブームを旋回、起伏、伸縮作動させることにより、
車両の周囲の広い範囲において削井位置を簡単に設定、
変更することができる。そして、削井作業現場において
は、ブームの先端に取り付けられたリーダーフレームに
沿って設けられた掘削装置をその掘削に応じて降下させ
れば、垂直で且つ深い井戸等の掘削作業（ボーリング作
業）を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る削井作業車を示す正面図である。

【図２】この削井作業車に用いられるリーダーフレーム
を示す斜視図および断面図である。

【図３】パイプの下端に取り付けられた状態のエアハン
マ掘削装置を示す部分断面図である。

【図４】上記削井作業車のブーム先端部周りを示す背面
図である。

【図５】旋回位置決め機構を示す斜視図である。

【図６】上記削井作業車において削井装置を格納開始す
るときの状態を示す正面図である。

【図７】上記削井作業車において削井装置の格納が完了
した状態を示す正面図である。

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ 伸縮ブーム １０ メインウインチ １２ メインワイヤ １５ サブウインチ １７ サブワイヤ ２０ リーダーフレーム ２４ 格納用シーブ ３０ 掘削装置 ３３ パワースイベル ３５ エアスイベル ４０ エアハンマ機構 ５０ コンプレッサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行可能な車両と、 この車両の車体上に起伏、伸縮等が自在に配設されたブ
   ームと、 このブームの先端に取り付けられたリーダーフレーム
   と、 このリーダーフレームに沿って摺動するように設けられ
   た掘削装置とからなることを特徴とする削井作業車。